專利名稱：燃燒室及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有一個(gè)裝配上的點(diǎn)火室的桶形空心體，在該桶 形體與點(diǎn)火室之間具有連接通道。在此，點(diǎn)火室用于容納點(diǎn)火劑，該 點(diǎn)火劑在點(diǎn)火之后進(jìn)入燃燒室并且點(diǎn)燃處于燃燒室中的工作介質(zhì)。然 后，工作介質(zhì)流動(dòng)通過(guò)一些排出口，這些排出口符合目的地設(shè)置在所 述桶形體的背離點(diǎn)火室的一 {貝U 。
背景技術(shù)：
在這種室上對(duì)于精度提出了高要求，以便保證工作介質(zhì)盡可能受 控地排出到氣袋中。這種桶形體的制造通過(guò)以下方式進(jìn)行，即，將管 分離為相應(yīng)的長(zhǎng)度并且然后在兩側(cè)上進(jìn)行封閉。已經(jīng)證實(shí)，燃燒過(guò)程和工作介質(zhì)到氣袋中的流出會(huì)造成傷害，其 中，這種傷害的主要原因被認(rèn)為是工作介質(zhì)在不同的部位上以不同的 強(qiáng)度、也就是不以期望的和有針對(duì)性的強(qiáng)度在相應(yīng)的排出口上排出。 甚至可能發(fā)生燃燒室被工作介質(zhì)的壓力撕開(kāi)的情況。發(fā)明內(nèi)容所以本發(fā)明的目的是，保證工作介質(zhì)盡可能均勻地、也就是有針 對(duì)性地從燃燒室的相應(yīng)排出口中排出。此外，應(yīng)允許盡可能物美價(jià)廉 的制造并且實(shí)現(xiàn)過(guò)程可靠的高質(zhì)量、特別是強(qiáng)度。根據(jù)本發(fā)明，這一點(diǎn)是通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)的桶形體的壁厚至少 近似地在排流口的區(qū)域中并且在過(guò)渡孔的區(qū)域中比其余區(qū)域中更強(qiáng)。 這可以例如通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)桶形體在排流口的區(qū)域中并且在固定點(diǎn)火室的區(qū)域中加強(qiáng)地構(gòu)成、例如耳狀地加強(qiáng)或者其方式是至少近似 地在長(zhǎng)度(在該長(zhǎng)度上在桶形體中設(shè)置排出口)上和/或在對(duì)面的區(qū)域 (即點(diǎn)火室所固定的那個(gè)區(qū)域)上至少近似地在整個(gè)長(zhǎng)度上設(shè)置較大 的材料厚度。這可以例如通過(guò)以下方式進(jìn)行即，將桶形體的內(nèi)橫截 面構(gòu)造為橢圓形并且將外輪廓構(gòu)造為圓形，其中，該橢圓的短軸至少 近似地穿過(guò)所述過(guò)渡孔的區(qū)域延伸并且一直延伸到對(duì)面的區(qū)域，在該 對(duì)面的區(qū)域上或者在該區(qū)域兩側(cè)合乎目的地鏡像狀地在該桶形體的 長(zhǎng)度上設(shè)置排出口。該設(shè)置也可以這樣進(jìn)行即，將內(nèi)橫截面構(gòu)造為圓環(huán)形并且將外 輪廓構(gòu)造為橢圓形，其中，該橢圓的長(zhǎng)軸穿過(guò)所述過(guò)渡孔一直延伸到 對(duì)面區(qū)域，所述排出口位于該區(qū)域中或者位于該區(qū)域兩側(cè)。但是，也 可以將這兩個(gè)輪廓、即內(nèi)橫截面和/或外輪廓相應(yīng)地構(gòu)造為橢圓形。當(dāng)該桶形體的套筒形基體和/或點(diǎn)火室的同樣為套筒形的基體由 一種實(shí)心的坯料作為冷擠壓件制成時(shí)，可以特別有利和物美價(jià)廉地構(gòu) 造該桶形體和點(diǎn)火室。在此，根據(jù)進(jìn)一步的發(fā)明，在


中列舉的方法步驟的至少 之一 以特別有利的方式是適合的。在這種構(gòu)件中需要所有部件的高的并且主要也均勻的強(qiáng)度。出于 該原因，將主要進(jìn)行抽樣的抗撕測(cè)試，以便檢驗(yàn)焊接連接的強(qiáng)度。已 經(jīng)證實(shí)，抗撕性能在很多情況下是不夠的或者在抗撕強(qiáng)度上出現(xiàn)了相 對(duì)高的分散。特別是在焊接部位上表現(xiàn)出層狀的撕裂。其原因被認(rèn)為 是在制造該套筒形或桶形基體時(shí)對(duì)材料進(jìn)行的拉深，這時(shí)產(chǎn)生一個(gè)沿縱向定向的、在軸向上延伸的薄片狀結(jié)構(gòu)或者拉深的中心孑L(K6mer)。 在焊接這些部件時(shí)，特別是在電阻焊(其中儲(chǔ)能焊接 (Kompensator-Entladungsschweissen)被證實(shí)是特別經(jīng)濟(jì)的，其中在相對(duì)小的面積上施加高的能量密度)時(shí)將會(huì)發(fā)生在抗撕試驗(yàn)時(shí)在焊接部位上發(fā)生層狀撕開(kāi)。為了排除該缺點(diǎn)，已經(jīng)建議了，在焊接之前圍繞待焊接的部位進(jìn)行加熱、也就是回火(anlassen)。但是已經(jīng)證實(shí)，該回火僅能帶來(lái)部 分的改善并且所述分散仍然較高。此外還建議了，在焊接過(guò)程之后進(jìn)行一個(gè)第二脈沖(Impuls)， 即所謂的補(bǔ)充脈沖。這相對(duì)于回火得到一定改善，但是由此明顯提高了機(jī)器中的節(jié)拍 時(shí)間。另一發(fā)明構(gòu)思的目的是，避免上述缺點(diǎn)，以便在這種構(gòu)件(也在 其它構(gòu)件中)實(shí)現(xiàn)高的焊接質(zhì)量，也就是說(shuō)低成本情況下的高抗撕力。 本發(fā)明的這個(gè)部分不僅涉及在此描述的部件及用于制造在此所述部 件的方法，而且也涉及借助于焊接彼此連接的部件及用于制造非常普 通的部件的方法。因此，這個(gè)發(fā)明部分涉及用于制造產(chǎn)品的方法，其中一個(gè)構(gòu)件與 另一構(gòu)件(其中至少一個(gè)構(gòu)件具有至少經(jīng)受過(guò)材料拉深的區(qū)域)彼此 焊接并且其特征在于，在焊接過(guò)程之前，這些部件中的至少一個(gè)至少 在待形成焊接的區(qū)域中被加熱并且在加熱狀態(tài)下進(jìn)行焊接。在此，特 別有利的是，附加地在焊接之前使先前由于拉深而具有帶薄片狀結(jié)構(gòu) 的區(qū)域的工件至少在焊接區(qū)的區(qū)域中回火或退火，以便在任何情況下 在那里消除內(nèi)應(yīng)力。通過(guò)這個(gè)直接在焊接過(guò)程之前的加熱(其中該部件本身在焊接過(guò) 程期間也包括確定的熱容或者蓄熱量)，在冷卻時(shí)環(huán)境溫度對(duì)焊縫及 其緊周圍的影響被降低，也就是說(shuō)，在較長(zhǎng)的時(shí)間間隔上保持有一定 的熱容，從而減緩該冷卻并且避免了提高的內(nèi)應(yīng)力，由此實(shí)現(xiàn)了非常 高且穩(wěn)定的抗撕力。因此，臨界的冷卻速度被延遲并且至少降低了馬 氏體形成。在此，有利的是，僅僅是其中一個(gè)構(gòu)件并且特別有利的是整體被 加熱。有利的是，被加熱的構(gòu)件是質(zhì)量較小的那個(gè)構(gòu)件。但是，在其 它情況下也可以有利的是，在焊接區(qū)中具有較大熱導(dǎo)率的那個(gè)構(gòu)件被 加熱。在此，特別符合目的的是，加熱到一個(gè)在冷卻時(shí)降低或避免馬氏 體形成的值上。在此，符合目的的是，加熱到一個(gè)值上，使得不產(chǎn)生影響后面的 焊接過(guò)程的氧化物和回火色。此外，符合目的的是，該加熱被這樣確定，使得考慮到冷卻時(shí)的 馬氏體形成， 一個(gè)臨界的冷卻速度不被低于。所述焊接區(qū)或者這些部件至少之一的這個(gè)附加的、在焊接過(guò)程之 前進(jìn)行的加熱可以有利地通過(guò)感應(yīng)加熱、也可以通過(guò)紅外加熱在實(shí)際 的焊接過(guò)程之前的一個(gè)過(guò)程中進(jìn)行，該過(guò)程不會(huì)影響對(duì)于焊接所需的 機(jī)器節(jié)拍時(shí)間。有利的是，該加熱在對(duì)焊接工具進(jìn)行供料的周期期間進(jìn)行。該加熱也可以在一個(gè)處于焊接站之前的連續(xù)式爐中進(jìn)行。

借助于圖i-io詳細(xì)描述本發(fā)明。圖1示出燃燒室的桶形體，具有焊接在其上的點(diǎn)火室，圖2-10示出用于制造這種燃燒室的各個(gè)方法步驟。
具體實(shí)施方式
如圖1可見(jiàn)，燃燒室1包括一個(gè)桶形或套筒形的基體2，其具有 一個(gè)焊接在其上的點(diǎn)火室3。該點(diǎn)火室3通過(guò)一個(gè)頸部4被接收在套 筒形體2的一個(gè)空槽5中并且被焊接在該區(qū)域中。此外，在燃燒室3 中設(shè)有一個(gè)過(guò)渡孔6并且在對(duì)面?zhèn)仍O(shè)置有一些排出口 7。在對(duì)點(diǎn)火室3裝填了點(diǎn)火劑并且對(duì)燃燒室的空腔8裝填了工作介 質(zhì)之后，該點(diǎn)火室3通過(guò)一個(gè)螺釘連接被封閉并且燃燒室的端側(cè)9通 過(guò)焊接上一個(gè)蓋被封閉。按照?qǐng)D2，為了制造該燃燒室的套筒形基體，將坯料10從一個(gè)桿 狀材料上定長(zhǎng)切下，例如鋸下。按照?qǐng)D3，在另一加工或方法步驟中進(jìn)行下沉(setzen) /對(duì)中， 確切地說(shuō)開(kāi)設(shè)一個(gè)同心的切口 11，該切口用于后面加工過(guò)程的凸模的 對(duì)中。在按照?qǐng)D4的加工過(guò)程中進(jìn)行所謂的"杯形擠壓1"，其中， 一個(gè) 凸模壓入到對(duì)中槽11中并且在此使材料軸向向上走，確切地說(shuō)，沿著 該凸模，即所謂的"杯形件反擠壓"。在此，圖3所示的底部縮減并 且形成按照?qǐng)D4的底部12a。在圖5所示的工作步驟中進(jìn)行"杯形擠壓2"，其中，圖4的底 部12a縮減并且至少近似地產(chǎn)生相應(yīng)于最終尺寸的底部12b。在該加 工步驟中，底部12a的材料縮減并且該材料沿著一個(gè)導(dǎo)入的凸模向后 擠出。然后進(jìn)行熱處理，確切地說(shuō)加熱到一個(gè)溫度，從而至少近似地又 產(chǎn)生原始組織。通過(guò)該熱處理能達(dá)到符合制成的構(gòu)件要求的確定強(qiáng)度 或者通過(guò)相應(yīng)的熱處理和在一個(gè)或多個(gè)后繼加工步驟中的變形率可 對(duì)該構(gòu)件的最終強(qiáng)度產(chǎn)生影響。在按照?qǐng)D6的加工步驟中進(jìn)行底部12c的拉深和壓制，其中，也 形成錐形的區(qū)域13a、即所謂的支撐區(qū)域，圖5中的管形或套筒形的 區(qū)域13加長(zhǎng)并且產(chǎn)生一個(gè)套筒形的區(qū)域14。在該加工步驟中也產(chǎn)生 卵形或橢圓形的內(nèi)部輪廓15。(參見(jiàn)圖8a)按照相應(yīng)于圖7的另一方法步驟進(jìn)行粗車，其中，按照?qǐng)D6的區(qū) 域13被車削掉。在按照?qǐng)D8、 8a、 8b的步驟(其中圖8a和8b示出按照?qǐng)D8的線vnia-vina和vnib-vnib的剖面圖)中進(jìn)行所謂的穿孔，即開(kāi)設(shè)用于接收點(diǎn)火室的開(kāi)口 16并且在開(kāi)口 16對(duì)面的區(qū)域中穿出排流口 7、 7a。 在此，這些開(kāi)口 16以及7和7a彼此對(duì)置或者這些開(kāi)口 7、 7a相對(duì)于 中心平面或者中心軸線17對(duì)稱，后者穿過(guò)所述開(kāi)口 16并且在這兩個(gè) 孔7、 7a之間穿過(guò)。所述橢圓形的造型15被這樣設(shè)計(jì)，使得橢圓軸a 短于橢圓軸b并且從而因?yàn)橥廨喞?5a是圓形的，所以在所述空槽16 以及7和7a的區(qū)域中保持較高的材料厚度。在圖9所示的加工步驟中，接收孔16被鉆孔或者锪孔，使得產(chǎn) 生具有相對(duì)平坦角度的輪廓16a。在按照?qǐng)D10的另一步驟中車削用于一個(gè)蓋的接收輪廓18，該蓋 在裝填之后被封閉。在另一方法步驟中，如圖l可見(jiàn)的那樣，將點(diǎn)火室3焊接到所述 下降的輪廓16a上并且形成一個(gè)焊縫凸起19，其中，特別有利的是， 如在

之前的段落中描述的那樣，在焊接特別是電阻焊、例如 儲(chǔ)能焊接過(guò)程之前，點(diǎn)火室3被加熱并且在點(diǎn)火室的加熱狀態(tài)中進(jìn)行 焊接，其中，焊接電流可通過(guò)點(diǎn)火室導(dǎo)入并且通過(guò)套筒形體2導(dǎo)出。10
權(quán)利要求
1.一種燃燒室，其特別是用于具有一個(gè)桶形體的氣袋，在該桶形體上固定有一個(gè)點(diǎn)火室并且在點(diǎn)火室和桶形體之間設(shè)有一個(gè)過(guò)渡孔，該燃燒室在桶形體中具有一些至少近似地位于該過(guò)渡孔對(duì)面的排流口，其特征在于該桶形體在這些排流口的區(qū)域中和在該過(guò)渡孔的區(qū)域中或者點(diǎn)火室固定區(qū)域中的壁厚大于在其余區(qū)域中的壁厚。
2. 特別是按權(quán)利要求1所述的燃燒室，其特征在于該桶形體 的外徑和/或內(nèi)徑具有橢圓形的橫截面，其方式是，沿著這些排流口并 且在該過(guò)渡孔或者用于點(diǎn)火室的接收孔的區(qū)域中至少近似地沿著該 桶形體的縱向延伸設(shè)有所述更厚的壁厚。
3. 特別是按權(quán)利要求1或2所述的燃燒室，其特征在于該作 為套筒形基體的桶形體由一種實(shí)心的坯料作為冷擠壓件制成或者可 以由實(shí)心的坯料作為冷擠壓件制成。
4. 一種用于制造用于按權(quán)利要求1-3之一所述的桶形體的套筒形 基體的方法，其特征在于具有至少一個(gè)下述的方法步驟a) 由一種桿狀材料定長(zhǎng)切出一工件坯料，b) 至少基本上通過(guò)冷擠壓進(jìn)行一個(gè)凹坑形空槽的下沉/對(duì)中和設(shè)置，c) 隨后借助于一個(gè)凸模進(jìn)行杯形擠壓，該凸模被很深地?cái)D入到該 工件坯料中，通過(guò)冷擠壓產(chǎn)生一個(gè)底部，使該底部縮減產(chǎn)生一個(gè)底部，d) 進(jìn)一步杯形擠壓，其中，該底部縮減為一個(gè)底部并且增大根據(jù)步驟c)的杯狀構(gòu)型，通過(guò)冷擠壓產(chǎn)生更深的杯子形狀，e) 進(jìn)行熱處理；加熱到一個(gè)溫度，使得至少近似地又產(chǎn)生初始組織，f) 進(jìn)一步拉深產(chǎn)生一個(gè)加長(zhǎng)的套筒形區(qū)域并且進(jìn)行底部壓制，其2中， 一個(gè)背離該底部的區(qū)域被壓成錐形，而該錐形區(qū)域的一部分和其 余區(qū)域被拉深，在這個(gè)步驟或者在一個(gè)隨后的步驟中也產(chǎn)生說(shuō)明書(shū)引 言中提及的、內(nèi)徑和/或外徑中的橢圓形橫截面輪廓，g) 車削掉根據(jù)步驟f)的錐形區(qū)域，h) 穿出排流口，合乎目的地以相同的工具穿出用于點(diǎn)火室的接 收孔，i) 對(duì)所述用于點(diǎn)火室的接收孔進(jìn)行鉆孔/锪孔，j)車削開(kāi)口側(cè)并且形成一個(gè)用于焊接所述蓋的焊接邊緣， k)優(yōu)選通過(guò)儲(chǔ)能焊接固定點(diǎn)火室。
5. —種用于制造產(chǎn)品、例如特別是按上述權(quán)利要求之一所述的 燃燒室的方法，其中， 一個(gè)構(gòu)件、例如點(diǎn)火室與另一構(gòu)件、例如套筒 形或桶形的基體借助于焊接方法彼此焊接，其中至少一個(gè)構(gòu)件具有至 少經(jīng)受過(guò)材料拉深的區(qū)域，在該焊接方法中例如借助于電阻焊在相對(duì) 小的面積上施加高的能量密度，其特征在于在焊接過(guò)程之前，所述 構(gòu)件至少之一至少在待形成焊接的區(qū)域中被加熱并且在加熱的狀態(tài) 中進(jìn)行焊接過(guò)程。
6. 特別是按權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述構(gòu)件中 的一個(gè)被整體加熱。
7. 特別是按權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于具有較 小質(zhì)量的那個(gè)構(gòu)件被加熱。
8. 特別是按權(quán)利要求5-7之一所述的方法，其特征在于在焊接區(qū)域中具有較大熱導(dǎo)率的那個(gè)構(gòu)件被加熱。
9. 特別是按權(quán)利要求5-8之一所述的方法，其特征在于加熱到一個(gè)在冷卻時(shí)至少減少馬氏體形成的值上。
10. 特別是按權(quán)利要求1-9之一所述的方法，其特征在于加熱到一個(gè)氧化界限之下的值上，特別是避免形成回火色。
11. 特別是按權(quán)利要求5-10之一所述的方法，其特征在于考慮 到馬氏體形成，加熱到一個(gè)低于臨界冷卻速度的值上。
12. 按權(quán)利要求5-ll之一所述的方法，其特征在于該加熱通過(guò) 感應(yīng)加熱在焊接過(guò)程之前進(jìn)行。
13. 按權(quán)利要求5-12之一所述的方法，其特征在于該加熱在一個(gè)焊接站之前的連續(xù)式爐中進(jìn)行。
14. 按權(quán)利要求5-13之一所述的方法，其特征在于該加熱在對(duì)焊接工具進(jìn)行供料的周期期間進(jìn)行。
15. 特別是按權(quán)利要求1-14之一所述的方法，其特征在于所述構(gòu)件之一在待形成焊接部位的區(qū)域中在焊接過(guò)程之前被回火。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種燃燒室(1)及其制造方法。
文檔編號(hào)B60R21/26GK101262962SQ200680033710
公開(kāi)日2008年9月10日 申請(qǐng)日期2006年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月13日
發(fā)明者S·馬爾姆, W·里希特 申請(qǐng)人:諾伊曼爾·泰克福爾控股有限公司